吳向陽，謝 韜

(國網(wǎng)合肥供電公司，安徽 合肥 230022)

0 引言

合肥市大楊鎮(zhèn)十張村張小郢村民組是合肥市近郊的一個普通村民組，具有供電半徑長、負(fù)荷不重、但末端電壓低的特點，受電端電壓已普遍突破220V合格范圍(+7%，-10%)標(biāo)準(zhǔn)，其用電狀況在合肥市城郊具有代表性，在農(nóng)村居民用戶中也有一定的代表性。該村民組在2010年夏天集體反映電壓低，國網(wǎng)合肥供電公司將其作為典型情況，對用電情況及改造方案進(jìn)行了數(shù)據(jù)檢測和詳細(xì)分析，為城郊電網(wǎng)和農(nóng)村電網(wǎng)的臺區(qū)改造提供依據(jù)。

1 低電壓情況調(diào)查

1.1 村民組供電情況

張小郢村民組所在供電臺區(qū)是照山臺區(qū)，變壓器型號：S9-400kVA，由眾邦變10kV #10開關(guān)供電，T接四里河線路132#支27#桿。該臺區(qū)在2003年大房郢水庫建設(shè)時架設(shè)，當(dāng)時變壓器容量100kVA，2007年因過負(fù)荷增容至400kVA并使用至今，低壓線路因電壓低在2008年底進(jìn)行過改造。供電范圍自臺區(qū)2003年架設(shè)起至今未發(fā)生改變。

照山臺區(qū)低壓線路干線總長6.2km，其中95mm2絕緣線1.9km；50mm2絕緣線4.3km。張小郢支線95mm2絕緣線0.9km；50mm2絕緣線1km，供電半徑1.2km。如圖1所示。

圖1 照山臺區(qū)線路走向圖

1.2 村民組用電情況

照山臺區(qū)總用戶287戶，其中居民生活227戶、非居民60戶；張小郢村民組總用戶81戶，其中居民生活49戶、非居民22戶。照山臺區(qū)總居民生活容量：1997kW；非居民容量：1584kW。其中張小郢居民生活容量：431kW；非居民容量：580kW。

照山臺區(qū)一年來新裝居民2戶、非居民10戶，其中張小郢新裝居民生活1戶、非居民0戶。

1.3 電壓、負(fù)荷情況實測

2010年8月22日晚21點30分對照山臺區(qū)及張小郢進(jìn)行了負(fù)荷實測，情況如下：

照山配變臺區(qū)出口電壓：

A相：220V；B相：218V；C相：223V。

臺區(qū)出口電流：

A相：319A；B相：280A；C相：349A。

張小郢線路高峰電流：

A相：34A；B相：56A；C相：103A。

張小郢線路高峰末端電壓(電表箱中采集)：

A相：170V；B相：167V；C相：155V。

張小郢線路非高峰末端電壓(上午10 ∶00)：

C相：177V。

功率因數(shù)見表1。

表1 照山臺區(qū)各時刻負(fù)荷功率因數(shù)表

2 低電壓形成原因和改造方案

2.1 張小郢低電壓成因分析

從上文實測數(shù)據(jù)來看，張小郢作為照山臺區(qū)低壓線路的末端，電壓損失情況比較嚴(yán)重。照山臺區(qū)的出口電壓基本維持在正常水平，如圖2所示；功率因數(shù)在凌晨和白天較低，見表1；臺區(qū)最大負(fù)荷出現(xiàn)在20 ∶00～22 ∶00，如圖3所示。

圖2 8月22日照山臺區(qū)C相電壓24小時曲線截圖 圖3 8月22日照山臺區(qū)C相電流24小時曲線截圖

由于照山臺區(qū)結(jié)構(gòu)的原因，反映電壓低的客戶占該臺區(qū)客戶總數(shù)的90%以上，有60%的客戶常年低電壓，只是程度不同。張小郢反映電壓低在該臺區(qū)中只屬中等，最嚴(yán)重的沈崗，在7月份已立項分臺，目前正在架設(shè)之中，但仍不能解決張小郢低電壓問題。

照山臺區(qū)變壓器從100kVA增至400kVA，負(fù)荷的增長是導(dǎo)致電壓降低的根本原因。隨著農(nóng)村經(jīng)濟(jì)的搞活，該臺區(qū)由原來的純農(nóng)村居民用電，逐步發(fā)展到經(jīng)營性用電占用電量的49.8%。這些小廠、家庭作坊規(guī)模都比較小，數(shù)量多、容量小，難以掌握和控制。但在負(fù)荷高峰時段，小廠基本不用電，負(fù)荷曲線相對比較平穩(wěn)，因此，導(dǎo)致電壓低的主要原因還是居民用電。由于電壓低，當(dāng)年負(fù)荷反倒沒有增長，甚至微有下降，如圖4所示。

圖4 張小郢雙月售電量柱狀圖

照山臺區(qū)的出口電壓在合格范圍內(nèi)，這說明10kV系統(tǒng)電壓沒問題，在負(fù)荷高峰時功率因數(shù)較高，對電壓低影響有限。

聯(lián)接到張小郢的低壓線、下火線均良好，雖改造時按市郊標(biāo)準(zhǔn)架設(shè)，線徑相對較小，但也不是造成電壓低的主要制約因素。

送到張小郢線路的供電半徑超過1.2km，達(dá)到農(nóng)村標(biāo)準(zhǔn)的2.4倍，城市標(biāo)準(zhǔn)的近5倍，導(dǎo)線截面小，為95mm2和50mm2導(dǎo)線，這是形成電壓低的主要制約因素[1]。

2.2 改造方案制定

依據(jù)前文的分析，制定的解決方案是：在張小郢低壓線路的上方延伸10kV線路1km，低壓線路同步拆除，10kV線路采用95mm2絕緣鋁線。在張小郢線路18#桿分臺架設(shè)S-11型200kVA變壓器，同時留有增容400kVA的余地。更換郢內(nèi)低壓線路為150mm2絕緣鋁線，即可徹底解決張小郢電壓低問題[2]。該方案已通過國網(wǎng)合肥供電公司生產(chǎn)部立項，于2010年8月底正式實施。

3 改造后效益分析

該改造工程于2010年9月8日完成，工程總造價約25萬元。工程完工后，工作人員于9月10日20 ∶00左右，對張小郢居民電壓狀況再次進(jìn)行了測試，居民各相電壓均達(dá)到了210V以上，功率因數(shù)為0.97，電壓完全恢復(fù)正常。

供電質(zhì)量的改善，可促進(jìn)該地經(jīng)濟(jì)的繁榮，家用電器使用率將提高，小廠和家庭作坊的數(shù)量和生產(chǎn)效率也將有所提高。改造方案預(yù)計第二年用電量即可實現(xiàn)100%以上的增長，增長量15.52萬kWh，增加售電收入10.5萬元，降低線損6%，降損凈收入1.2萬元，保守預(yù)測，以后每年負(fù)荷以25%到30%遞增，約只要三年即可收回全部投資。更主要的是，該項目帶來了良好的社會效益，改善了電力公司的社會形象。

4 結(jié)束語

張小郢臺區(qū)的改造表明，電力網(wǎng)建設(shè)不僅要投資于城網(wǎng)建設(shè)、重點項目的建設(shè)，還要投資于農(nóng)村、城郊電網(wǎng)的建設(shè)。投資于農(nóng)村、城郊網(wǎng)的改造，同樣能產(chǎn)生巨大的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益[3]。國家目前已經(jīng)開始農(nóng)網(wǎng)的升級改造，張小郢臺區(qū)改造就是一個很好的范例。